双段铰接翼扑翼机的滚转控制与动力学模型
机器人学
2023-06-16 v1
摘要
本文发明了一种双段铰接翼扑翼机的新滚转控制机构，其类似于飞机中的副翼控制，然而类似的控制机构导致相反结果，表明扑翼机本应左转却反而右转。本研究给出一种定性动力学模型解释这一新现象。由于机翼折叠，外段机翼（类似于飞机副翼，左副翼上偏、右副翼下偏实现左转）绕俯仰轴的差模转动变为绕偏航轴的共模转动，使其旋转力矩由绕滚转轴左手性转动（以左手性为例，右手性同理）变为从扑翼机第一人称视角指向右前（东北，NE）方向的共模力。由于从扑翼机视角看大部分扑动运动在上半球，该 NE 力位于扑翼机质心上方，产生绕滚转轴的右手性力矩。因此，扑翼机本应左转却右转。该现象独特且仅在双段铰接翼扑翼机中观测到。作者进行的多次现场测试证实其高度可重复。
引用
@article{arxiv.2306.09182,
title = {Rolling control and dynamics model of two section articulated-wing ornithopter},
author = {G. Su and Y. Cai and J. Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.09182},
year = {2023}
}